Способ предохранения бурового инструмента от попадания в него бурового шлама и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК E21B10/24 

Аккумулирующая емкость 9 имеет канал 6 для выхода из нее жидкости (Ж). В канале 6 установлен обратный К 7, а в К 11 - поплавковый К 14 для перекрытия отверстий 12. Над емкостью 9 размещен обратный К 17 с отверстиями 18, При прекращении подачи продувочного агента К 17 перекрывает воздуховод 10, а отверстия 18 обеспечивают уравнение давления воздуха в И и в скважине. Из емкости 9 Ж поступает внутрь И в зоне расположения выход1Изобретение относится к горной

промышленности и может быть использовано при бурении взрывных скважин

Цель изобретения - повьшение стойкости бурового инструмента за счет исключения попадания в него бурового щлама после прекращения подачи продувочного агента в инструмент

Сущность способа заключается в том, что после прекращения подачи сясатого воздуха нижнюю часть внутри инструмента в зоне расположения выходных отверстий заполняют жидкостью из специальной аккумулирующе емкости, а пути перемещения жидкости вверх по инструменту на границе жидкости с воздухом перекрывают после заполнения инструмента. При зтом чтобы исключить пoпa ;aниe щлама в инструмент во время заполнения его жидкостью, часть жидкости в каждый Момент указанного-времени вьтускают из инструмента через отверстия в нем в скважину. Для этого жидкость подают в инструмент в таком количесве, чтобы уровень ее в инструменте был вьщ1е уровня воды в скважине в Течение всего указанного периода до момента перекрытия путей перемещения жидкости вверх по инструменту, когда давление жидкости в инструменте на уровне перекрытия становится равным давлению воды в скважине на этом же уровне.

На чертеже показано устройство для реализации предлагаемого способа, общий вид.

Устройство включает породоразру- щающий орган 1, переходник 2, буроных отверстий. После выравнивания уровней Ж в емкости 9 ив скважине К 7 перекрывает канал 6. В результате перекрытия воздуховода 10 и канала 6 исключается обратное перемещение Ж при подъеме уровня воды в скважине. Уровень Ж в И поддерживают выще уровня воды в скважине до момента перекрытия путей перемещения Ж вверх по И. Это исключает попадание бурового шлама в И Б период заполнения его Ж. 2 с. и 3 3.п. ф-лы, 1 ил.

вую штангу 3, трубу 4 в буровой щтан- ге 3, соединенную с ней соединительным узлом 5, в.котором выполнен канал 6 с обратным клапаном 7 и с выходным отверстием 8, аккумулирующую емкость 9, представляющую собой пространство между трубой 4 и внутренней стенкой щтанги 3, воздуховод 10, нижний обратный клапан 11 с от-верстиями 12, пружиной 13, поплавковым клапаном 14, ограничительной сеткой 15, исключающей выпадение клапана 14, и подпружиненным щтоком 16, верхний обратный клапан 17 с отверстиями 18 и пружиной 19, сетку 20, предохраняющую аккумулирующую емкость от попадания в нее каких-либо предметов.

В процессе бурения скважины верхНИИ обратный клапан 17 отделяет жидкость от продувочного агента и направляет ее в аккумулирующую емкость 9, а избыток ее из аккумулирующей емкости снова поступает через . сетку 20 в воздуховод 10. Одновременно с этим продувочный агент перемещает нижний клапан 1I вниз и вместе с жидкостью поступает в породо- разрущающий орган и далее в скважину.

При этом клапан 11 щтоком 16 перекрывает выходное отверстие 8 канала 6, препятствуя выходу жидкости из аккумулирующей емкости 9 через канал 6. Когда прекращается подача продувочного агента в буровой инструмент, верхний клапан I7 пружиной 19 возвращается в исходное положение и, перекрывая воздуховод 10, благодаря отверстиям 18, обеспечивает постепен

ное уравнивание давления воздуха в инструменте и в скважине, тем самым исключает втягивание в инструмент бурового шлама, возможное при быстром падении давления воздуха в инст- рументе, и обеспечивает выход воды из аккумулирующей емкости 9, как только нижний клапан 11 под действием пружины 13 займет исходное положение и откроет выходное отверстие 8 канала 6. Проходное сечение канала 6 и отверстия 8 определяются по известным методам из условия, что жидкость из аккумулирующей емкости заполняет не только инструмент, но и частично скважину. Воздух, находящийся в инструменте ниже обратного клапана 1I, по отверстиям 12 поднимается вверх и не препятствует запол нению инструмента жидкостью. Как только инструмент наполнится, поплавковый клапан 14 поднимается и перекрывает отверстия 12. В свою очередь жидкость из аккумулирующей емкости поступает в инструмент, а из него в скважину до тех пор, пока уровень жидкости в аккумулирующей емкости и в скважине, как в сообщающихся сосудах, не станет одинаковым. После этого поднимается поплавковьй клапан 7 и перекрывает канал 6, препятствуя обратному перемещению жидкости в аккумулирующую емкость. Таким образом, клапаны 7 и 1 1 , перекры вая воздуховод 10 и канал 6, исклю- чает обратное перемещение жидкости и в том случае, если в дальнейшем уровень воды в скважине поднимется. Следовательно, устройство обеспечивает реализацию способа и полностью исключа.ет попадание шлама из скважины в буровой инструмент.

Формула изобретения

1. Способ предохранения бурового инструмента от попадания в него бурового шлама, включающий перекрытие путей перемещения жидкости вверх по инструменту, отличающий с тем, что, с целью увеличения стойкости инструмента путем исключения попадания в него бурового шлама пося

ВНРШПИ Заказ. 1393/27

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ле прекращения подачи продувочного агента в инструмент, нижнюю часть внутри инструмента в зоне расположе-- ния выходных отверстий заполняют жидкостью, а пути перемещения жидкости вверх по инструменту на границе жидкости с воздухом перекрывают после заполнения инструмента.

2. Способ поп.1,отличаю15

W 5

0

5

0

0

лючения попадания бурового шлама в инструмент в период заполнения его жидкостью, уровень жидкости в инструменте поддерживают выше уровня воды в скважине в течение всего указанного времени до момента перекрытия путей перемещения жидкости вверх по инструменту.

3.Устройство ДЛЯ предохранения бурового инструмента от попадания

в него бурового шлама, включающее обратный клапан над породоразрушающим органом инструмента, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что оно снабжено аккумулирующей емкостью с каналом для выхода из нее жидкости, а обратный клапан выполнен с отверстиями в верхней части для прохода воздуха и с подпружиненным штоком, установленным с возможностью перекрытия при подаче продувочного агента выходного отверстия канала для выхода жидкости из аккумулирующей емкости и откры ия его с прекращением подачи продувочного агента в инструмент.

4.Устройство по п.З, о тлич а- ю щ е е с я тем, что, с целью перекрытия воздуховода и канала для выхода жидкости из аккумулирующей емкости после заполнения нижней части инструмента жидкостью, обратный клапан снабжен поплавковым клапаном, перекрывающим в нем отверстия для прохода воздуха, а канал для выхода жид5 кости из аккумулирующей емкости снабжен обратным клапаном.

5.Устройство по п.З, отличающее с я тем, что, с целью постепенного выравнивания давления воз- 50 духа в инструменте и в скважине, над аккумулирующей емкостью размещен обратный клапан с отверстиями для стравливания воздуха.

Тираж 533 Подписное

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет увеличить стойкость инструмента (И) путем исключения попадания в него бурового шлама после прекращения подачи продувочного агента в И. Над породоразрушаю- щим органом 1 установлен обратный клапан (К) 11 с отверстиями 12 в верхней части и подпружиненным штоком 16. f5 (Л